Études des réactions de transfert et d'échange en réacteur batch agité et en réacteur hydrothermal chauffé par induction thermique : cas d'études de la réaction de saponification de l'huile de tournesol fortement oléique et de la réaction de double décomposition pour l'obtention des sels d'acides carboxyliques lipophiles

Study of transfers and exchanges reactions in stirred batch reactor and in hydrothermal reactor heated by thermal induction : application to high oleic sunflower oil saponification and lipophilic carboxylic acid salt obtaining by double decomposition reaction

• Auteur / Autrice : Gaëlle Poulenat
• Direction : Zéphirin Mouloungui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des agroressources
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert d'énergie

Acides carboxyliques

Transfert de masse

Huile de tournesol

Mots clés libres

Saponification

Résumé

L'huile de tournesol fortement oléique est transformée en sel alcalin, puis en sel métallique non hydrosoluble par rupture et formation de liaisons O-métal régies par des transferts de matières et des échanges de cations. La structure du groupement carboxylate et le type de liaison O-métal suivant le cation du sel métallique lipophile sont définis par spectroscopie infrarouge. Ceux-ci ainsi que des paramètres thermodynamiques sont nécessaires pour des approches physico-chimique et cinétique des réactions de saponification et d'échange. L'étude des réactions d'échange montre l'importance des transferts de matière et de cations pour la formation de sels métalliques. L'influence des sels inorganiques sur l'évolution des réactions est abordée grâce à leurs effets salting-out ou désémulsifiant. Ces travaux ont permis la mise au point d'un réacteur agité chauffé par fluide caloporteur et d'un réacteur hydrothermal chauffé par induction thermique plus approprié aux milieux électrolytiques.

The conversion of a specific substrate, such as high oleic sunflower oil, in alkaline water-soluble salt, then in metallic water-insoluble salt is obtained by O-metal bond breaking and formation. This conversion is driven at the same time by mass and energy transfer reactions and by cation exchanges. Analytic tools such as infrared spectroscopy or molecular modeling are useful to define the carboxylate group structure and the O-metal bond in function of the lipophilic metallic salt cation. These spectroscopic data associated to physico-chemical (CMC) and thermodynamic (ionization and/or dissociation heats and constants. . . ) parameters permit to followed saponification and exchange reactions with a physico-chemical and a kinetic approach. Saponification reaction is a succession of complex media that keep developing. It can not be generalized. Cation exchange reaction study underlines the importance of mass and cation transfers that are necessary to the obtaining of metallic water-insoluble salts. Moreover, the inorganic salt effects on exchange reactions are approached by highlighting their salting-out and anti-lather effects on the media. These studies permit to settle two reactors : a stirred batch reactor and a hydrothermal reactor heated by thermal induction. The last one is more suitable for electrolytic media such as saponification and exchange ones.